数控机床主传动系统的热变形补偿方法技术方案

本发明专利技术公开了一种数控机床主传动系统的热变形补偿方法，包括以下步骤：Ａ）确定数控机床主传动系统的数个关键发热源；Ｂ）采集数个关键发热源处的温度变量和与其对应的、机床主轴在至少一个正交方向上的热变形量；Ｃ）对所采集的温度变量和热变形量进行处理，得到关键发热源处温度变化与机床主轴热变形之间的数学模型，并输入机床的数控系统；Ｄ）采集数个关键发热源处的温度值并输入机床的数控系统；Ｅ）数控系统根据输入的各温度值算出机床主轴的热变形量，并驱动传动部件对主传动系统产生的热变形进行实时补偿。本发明专利技术所使用的附属部件少、能进行动态的实时补偿，具有补偿后精度高、稳定性好和经济适用的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对数控机床主传动系统的热变形进行补偿的方法。
技术介绍
目前机械加工业普遍使用的数控机床虽然比传统的机床在精度上有很大的提高，但与其设计值仍有一定偏差，影响数控机床加工精度的因素有X、Y、Z三轴进给系统的定位误差和由各种热源引起的热变形误差，前者主要由丝杠、轴承、安装零件等的制造误差以及装配误差引起，但是，X、Y、Z三轴进给系统的定位误差可以采用全闭环控制，通过光栅尺反馈运动部件真实的位移，由数控系统进行补偿，排除进给系统由于上述原因造成的定位误差；后者是由于各种内部热源和外部热源的作用，各部件温度不断变化，同时由于热源强度、分布情况和各部件本身的热学参数不同，形成非均匀温度场产生不同程度的热变形，破坏了部件之间原有的相对位置，使精度降低，其中外部热源包括环境温度的变化和各种辐射源，由于它对机床温度场的影响较均匀，对加工精度的影响较小；内部热源包括机床运行中各运动副产生的摩擦热，如主传动系统的主轴轴承副、齿轮副、导轨副、进给丝杠、液压系统等处均承受较大负荷，产生大量的摩擦热，该摩擦热作用于机床的局部区域，造成机床的温度场分布不均匀，同时由于机床各部件，如主轴箱、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控机床主传动系统的热变形补偿方法，其特征在于包括以下步骤：Ａ）通过实验确定数控机床主传动系统的数个关键发热源；Ｂ）采集数个关键发热源处的温度变量和与其对应的、机床主轴在至少一个正交方向上的热变形量；Ｃ）对步骤（ Ｂ）所采集的温度变量和热变形量进行处理，得到数个关键发热源处温度变化与机床主轴在至少一个正交方向上热变形之间的数学模型，并将此数学模型输入机床的数控系统；Ｄ）采集数个关键发热源处的温度值并通过模／数转换模块输入机床的数控系统；　 　Ｅ）数控系统根据输入的各温度值通过数学模型计算出各关键发热源处温度的变化值，从而通...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐中行，林健，王东，马术文，刘柯，
申请(专利权)人：四川长征机床集团有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]